雙功能負(fù)載型鎳的制備及其催化的芳烴和芳醚的加氫轉(zhuǎn)化.pdf

1、芳烴與芳醚的加氫轉(zhuǎn)化是當(dāng)今重質(zhì)碳資源利用的重點(diǎn)課題，開發(fā)高活性的負(fù)載金屬催化劑是芳烴和芳醚轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)，鎳是芳香族化合物加氫轉(zhuǎn)化催化劑的主要組分；羰基鎳在較低溫度下原為分解直接生成分散度極好的鎳顆粒，但羰基鎳揮發(fā)溫度較低，故極難在載體上穩(wěn)定分解。本課題以羰基鎳為鎳的前驅(qū)體，以5A分子篩（Z5A）為載體，乙醚為溶劑，采用原位分解的方法在高壓釜中制備Z5A負(fù)載的鎳催化劑Ni/Z5A。此催化劑經(jīng)一系列表征，即透射電鏡（TEM）配合電子能譜（

2、EDS）、X射線衍射（XRD）、H2程序升溫還原（H2-TPR）、NH3程序升溫脫附（NH3-TPD）、光電子能譜（XPS）、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）等分析，結(jié)果表明金屬負(fù)載量較低，很好的分散在分子篩上甚至以非晶態(tài)的形式負(fù)載，金屬鎳與載體具有強(qiáng)相互作用。
　　通過(guò)考察不同溫度下9-苯蒽和苯基芐基醚在Ni/Z5A催化劑上的加氫轉(zhuǎn)化，發(fā)現(xiàn)在200℃時(shí)Ni/Z5A對(duì)9-苯蒽和苯基芐基醚有很好的加氫效果，主要產(chǎn)物分別為9-苯蒽的全

3、氫產(chǎn)物和甲基環(huán)己烷。Ni/Z5A具有雙功能特性：活化H2形成雙原子活性氫；二是將H2異裂為游離于Ni/Z5A的H+和吸附在Ni/Z5A上的H-，基于此機(jī)理，在200℃下以1-萘酚和二芐醚（OBMDB）為底物研究催化加氫產(chǎn)物及其變化規(guī)律，1-萘酚的主要產(chǎn)物為四氫萘和十氫萘，OBMDB的產(chǎn)物主要為甲基環(huán)己烷和甲苯，采用Ni/Z5A的機(jī)理得到合理解釋。Ni/Z5A可以重復(fù)使用多次，轉(zhuǎn)化率降低的原因是長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)引起負(fù)載鎳顆粒的團(tuán)聚。
　　

4、為探究催化劑的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，以 Ni/Z5A分別催化低溫煤焦油（LTCT）、高溫煤焦油（HTCT）以及瀝青揮發(fā)分（PV）的加氫轉(zhuǎn)化，通過(guò)氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（GC/MS）檢測(cè)結(jié)果表明，幾種工業(yè)油品都得到了極好的加氫提質(zhì)，芳烴深度甚至完全加氫，LTCT中的雜原子尤其是氧原子得到了很好的脫除。
　　以300℃甲醇熱溶3h獲得其甲醇熱溶油（MSP）作為劣質(zhì)油品原料在200℃進(jìn)行加氫反應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到加氫轉(zhuǎn)化產(chǎn)物（HMSP），采用熱重（TG）和X